JP2022147626A - 葉茎菜類計量装置、葉茎菜類計量搬送装置、または葉茎菜類計量包装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一群の葉茎菜類のばらつきを抑制することができる、葉茎菜類計量装置、葉茎菜類計量搬送装置、および葉茎菜類計量包装装置を提供する。【解決手段】一群の葉茎菜類が投入されるホッパー１１０およびホッパー開閉装置を有し、ホッパー１１０に投入された一群の葉茎菜類を計量する複数の計量槽１１を備え、ホッパー１１０は、開閉可能な一対の底板１１１を備え、ホッパー開閉装置は、一対の底板１１１を開閉する底板駆動装置１３０を備え、底板駆動装置１３０が、一対の底板１１１を全開する際に生じる振動を緩和させる機能を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ホウレンソウ、シュンギク、葉ネギ、コマツナ、チンゲンサイなど、ばらつきやすい一群の葉茎菜類をまとめて計量する葉茎菜類計量装置、または、当該葉茎菜類計量装置を備えた葉茎菜類計量搬送装置および葉茎菜類計量包装装置に関する。

従来、圃場から収穫した一群の葉茎菜類をまとめて計量した後に、袋詰め、または、結束装置への受け渡し作業を行う装置が開示されている（たとえば、特許文献１）。

特開平１１－２７６１４２号公報

特許文献１では、作業者が取り分けた一群の葉茎菜類を、搬送ベルトで、包装装置まで搬送する構成が開示されている。しかしながら、特許文献１では、搬送ベルトで包装装置に搬送する途中において、一群の葉茎菜類を横方向（葉茎菜類の短手方向）に搬送した状態で落下させているため、一群の葉茎菜類が落下の衝撃でばらついてしまうという問題があった。特に、葉茎菜類の包装においては、消費者の購買意欲を高めるため、一群の葉茎菜類を揃えて包装することが求められており、一群の葉茎菜類のばらつきを抑えることができる、葉茎菜類計量装置、葉茎菜類計量搬送装置、あるいは、葉茎菜類計量包装装置が求められていた。

本発明は、一群の葉茎菜類のばらつきを抑制することができる、葉茎菜類計量装置、葉茎菜類計量搬送装置、および葉茎菜類計量包装装置を提供することを目的とする。

本発明の葉茎菜類計量装置は、一群の葉茎菜類が投入されるホッパーおよびホッパー開閉装置を有し、前記ホッパーに投入された一群の葉茎菜類を計量する複数の計量槽を備え、前記ホッパーは、開閉可能な一対の底板を備え、前記ホッパー開閉装置は、前記一対の底板を開閉する底板駆動装置を備え、前記底板駆動装置が、前記一対の底板を全開する際に生じる振動を緩和させる機能を備えることを特徴とする。
上記葉茎菜類計量装置において、前記ホッパーは、前記葉茎菜類の搬送方向と前記一対の底板の長手方向とが略同一となるように配置されているように構成することができる。
上記葉茎菜類計量装置において、前記ホッパーの開口部の複数箇所に、仕切り部材を設置可能であり、前記仕切り部材の位置を変えることにより、投入可能な葉茎菜類のサイズを制限することができるように構成することができる。 上記葉茎菜類計量装置において、前記一対の底板の上面が樹脂製シートからなるように構成することができる。
上記葉茎菜類計量装置において、前記樹脂製シートを巻き取り可能な巻き取り機構と、前記樹脂製シートを送り出し可能な送り出し機構と、を有し、前記一対の底板は前記樹脂製シートにより構成されており、前記巻き取り機構により前記樹脂製シートを巻き取ることで前記一対の底板を開くことができ、前記送り出し機構により前記樹脂製シートを送り出すことで前記一対の底板を閉じることができるように構成することができる。
上記葉茎菜類計量装置において、前記巻き取り機構は、前記樹脂製シートを、テンションを付与した状態で巻き取り可能であり、前記送り出し機構は、前記樹脂製シートを、テンションを付与した状態で送り出し可能であるように構成することができる。
上記葉茎菜類計量装置において、前記一対の底板の上面にエンボス加工がされているように構成することができる。
上記葉茎菜類計量装置において、前記底板駆動装置が、クッション機能を有する一対のエアシリンダー、回転速度を制御可能な一対のモーター、または、一対のショックアブソーバーを備えてなるように構成することができる。
上記葉茎菜類計量装置において、前記計量槽ごとに、前記計量槽の下方に落下検知センサーを備え、前記計量槽の下方に設置された前記落下検知センサーからの信号に基づいて、当該計量槽の前記一対の底板を閉じる動作が制御されるように構成することができる。
上記葉茎菜類計量装置において、前記ホッパーの開口部における人の手の存在を上方から監視する測域センサーを備えるように構成することができる。

本発明に係る葉茎菜類計量搬送装置は、上記葉茎菜類計量装置と、前記複数の計量槽の下方に配置され、前記複数の計量槽で計量した一群の葉茎菜類を搬送する搬送装置と、を有する。
上記葉茎菜類計量搬送装置は、前記搬送装置と前記葉茎菜類計量装置との間に、前記葉茎菜類計量装置から落下する一群の葉茎菜類の落下位置を制御する一対のガイド部材が設けられているように構成することができる。
上記葉茎菜類計量搬送装置は、前記搬送装置と前記葉茎菜類計量装置との間に、上下方向の駆動が可能であり、前記ホッパーから一群の葉茎菜類を受け取り、前記搬送装置に一群の葉茎菜類を引き渡す受取機構を有するように構成することができる。
本発明に係る葉茎菜類計量包装装置は、上記葉茎菜類計量搬送装置と、前記搬送装置により搬送された一群の葉茎菜類を包装袋に包装する包装装置と、を有する。
上記葉茎菜類計量包装装置は、前記計量槽で計量した一群の葉茎菜類が、複数の前記搬送装置に移載されることなく、前記包装装置まで搬送されるように構成することができる。
上記葉茎菜類計量包装装置は、前記計量槽で計量された一群の葉茎菜類が、前記搬送装置により、姿勢変更されることなく前記包装装置まで搬送されるように構成することができる。

本発明によれば、底板駆動装置が一対の底板を全開する際に生じる振動を緩和させる機能を備えることで、一対の底板を高速に開くことができ、その結果、ホッパーから落下する一群の葉茎菜類のばらつきを抑制することができる。

本実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置を示す斜視図である。 本実施形態に係る葉茎菜類計量装置を示す斜視図である。 本実施形態に係る計量槽を示す斜視図である。 本実施形態に係るホッパーの構造を説明するための図である。 図４に示すＡ部分の拡大図である。 本実施形態に係る計量槽周辺を示す斜視図である。 落下検知センサーの設置位置を説明するための図である。 搬送装置に内蔵される回転盤および光電センサー周辺の概要図である。 本実施形態に係る作業台を示す斜視図である。 本実施形態に係るフレームの補強部材を説明するための斜視図である。 本実施形態に係るガイド部材を説明するための概要図である。 第２実施形態に係る計量槽を示す斜視図である。 第２実施形態に係るホッパーの構造を説明するための図である。 第３実施形態に係る受取機構を示す斜視図であり、ホッパーから一群の葉茎菜類を受け取る際の状態を示す図である。 第３実施形態に係る受取機構を示す斜視図であり、受取機構から一群の葉茎菜類を搬送装置に引き渡す際の状態を示す図である。

≪第１実施形態≫
以下に、本発明の実施形態を、図に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１は、葉茎菜類計量装置１０と、搬送装置２０と、包装装置３０とを有し、葉茎菜類計量装置１０で計量された一群の葉茎菜類が、搬送装置２０のコンベアー２５により包装装置３０まで自動で搬送され、包装装置３０により一群の葉茎菜類が包装体に包装される。

従来、一群の葉茎菜類を計量し包装する装置は、計量してから包装されるまでの間に、計量装置から搬送装置への載せ替えや、搬送装置間の載せ替えなどにより、一群の葉茎菜類を複数回に亘って落下させるため、落下の衝撃により一群の葉茎菜類がばらついてしまうという問題があった。特に、ばらけた一群の葉茎菜類をそのまま包装してしまうと、消費者の購買意欲を低下させてしまう場合があった。そのため、一群の葉茎菜類を揃えるために、専用の作業者を配置し、作業者が手作業で一群の葉茎菜類を揃える作業を行う場合もあった。本実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１では、このような一群の葉茎菜類のばらつきを抑え一群の葉茎菜類を包装することができる、葉茎菜類計量包装装置１を提供することを目的とする。

葉茎菜類計量装置１０は、各作業者が一群の葉茎菜類を計量するための１または複数の計量槽１１を有する。なお、計量槽１１の数は限定されず、１つの葉茎菜類計量装置１０に対して計量槽１１を１つとしてもよいし、２以上としてもよい。たとえば、図２に示す例においては、葉茎菜類計量装置１０が、４つの計量槽１１を有する構成を例示している。また、葉茎菜類計量装置１０は、図２に示すように、計量槽１１の他に、制御部１３、作業台１４、フレーム１５および測域センサー１６も有している。以下においては、まず、計量槽１１について説明する。

図３は、本実施形態に係る計量槽１１を示す斜視図であり、（Ａ）は上方から計量槽１１を見た図であり、（Ｂ）は下方から計量槽１１を見た図である。計量槽１１は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、ホッパー１１０と、計量器１２０と、エアシリンダー１３０とを有している。作業者によりホッパー１１０に一群の葉茎菜類が投入されると、計量器１２０は、一群の葉茎菜類の重量を測定し、測定した一群の葉茎菜類の重量データを制御部１３に送信する。制御部１３は、投入された一群の葉茎菜類の重量の情報を計量器１２０から取得し、一群の葉茎菜類が所定の重量範囲内にある場合に、一対のエアシリンダー１３０に駆動信号を送信する。一対のエアシリンダー１３０のシャフトは、一対の底板１１１の裏面にそれぞれ連結されており、制御部１３の制御に基づいて駆動することで、一対の底板１１１を開閉することができる。具体的には、一群の葉茎菜類が所定の重量範囲内にある場合は、一対のエアシリンダー１３０は、制御部１３の制御に基づいて、シャフトを伸縮するように動作することで、一対の底板１１１を下方に回動させて観音開きし、ホッパー１１０に投入された一群の葉茎菜類を下方に配置された搬送装置２０のコンベアー２５上に落下させる。その後、制御部１３の制御に基づいて、一対のエアシリンダー１３０は、シャフトが伸長するように駆動することで、一対の底板１１１は、上方に回動し閉じた状態へと戻す。

また、本実施形態において、葉茎菜類計量装置１０は、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類を落下させて一群の葉茎菜類を搬送装置２０に引き渡す際に、一群の葉茎菜類のばらつきが抑制されるように、以下のような特徴を有している。具体的には、ホッパー１１０の底板１１１の上面は長方形となっているが、ホッパー１１０から搬送装置２０に落下した一群の葉茎菜類をそのまま包装することができるように、一群の葉茎菜類の搬送方向と、底板１１１の長手方向とが略同一となるように、ホッパー１１０が配置されている。ここで、仮に、底板１１１の長手方向を一群の葉茎菜類の搬送方向と交差する方向とした場合、一群の葉茎菜類を包装するために、一群の葉茎菜類の搬送方向を一度変更する必要があり、このような場合、一群の葉茎菜類を最初の搬送装置から別の搬送装置へと移し変える手法が採用されていた。しかしながら、一群の葉茎菜類を最初の搬送装置から別の搬送装置へと移し変える際には、搬送装置間の高低差を利用し、一群の葉茎菜類を最初の搬送装置から別の搬送装置へ落下させて搬送方向を変えるため、一群の葉茎菜類の落下回数が増えてしまい、その分だけ、一群の葉茎菜類のばらつきが大きくなるという問題があった。これに対して、本実施形態では、一群の葉茎菜類の搬送方向と、底板１１１の長手方向とが略同一となるようにホッパー１１０が配置されるため、ホッパー１１０から搬送装置２０に落下した一群の葉茎菜類をそのまま包装装置３０まで搬送し包装することができるため、葉茎菜類の落下回数を低減することができ、一群の葉茎菜類のばらつきを抑えることができる。

また、本実施形態に係るホッパー１１０では、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類を滑らかに落下させて一群の葉茎菜類のばらつきを抑制することができるように、一群の葉茎菜類と接する内面に、静止摩擦係数を低減するための樹脂製シートが設けられている。ここで、図４は、本実施形態に係るホッパー１１０を示す斜視図である。また、図５は、図４に示すＡ部分の拡大図であり、（Ａ）はホッパー１１０の内側方向から見た図、（Ｂ）はホッパー１１０の外側方向から見た図を示す。図４および図５に示すように、ホッパー１１０は、一対の底板１１１と、一対の支持板１１２と、一対の長辺壁部１１３とを有しており、一群の葉茎菜類と接する一対の底板１１１の上面および一対の支持板１１２の上面に、静止摩擦係数を低減するための樹脂製シートが設けられている。

具体的には、図５（Ａ）に示すように、支持板１１２が、ネジ１１４により、長辺壁部１１３と締結され、ホッパー１１０の内壁面を構成している。支持板１１２は、図５に示すように、ホッパー１１０内側方向に屈折しており、これにより、ホッパー１１０の内壁面が内側に傾斜するように形成される。また、支持板１１２の上面には、樹脂製シートＳ１が設けられている。樹脂製シートＳ１は、支持板１１２の上部１１２１において、ネジ１１５により支持板１１２および長辺壁部１１３に固定されている。また、底板１１１の上面には、樹脂製シートＳ１とは別の樹脂製シートＳ２が設けられている。樹脂製シートＳ２は、ネジ１１１１により底板１１１に締結することで、底板１１１に固定されている。なお、樹脂製シートＳ１，Ｓ２は、静止摩擦係数が低い（たとえば静止摩擦係数μが２未満の）樹脂から形成されたシートであれば特に限定されないが、テフロン（登録商標）などの静止摩擦係数の低い樹脂から形成されたシートを用いることができる。

なお、樹脂製シートは、消耗品であるため、容易に取り換え可能とすることが好ましい。そのため、本実施形態では、以下に説明するように、一対の底板１１１の上面および一対の支持板１１２の上面に設けた樹脂製シートを容易に取り換え可能な構造としている。すなわち、本実施形態において、樹脂製シートＳ１は、ネジ１１５により支持板１１２および長辺壁部１１３に固定されているだけなので、ネジ１１５を外すことで、支持板１１２から樹脂製シートＳ１を容易に取り外すことができる。そして、新たな樹脂製シートＳ１を、ネジ１１５により支持板１１２および長辺壁部１１３に固定すれば、樹脂製シートＳ１を容易に取り替えることができる。また、樹脂製シートＳ２も、ネジ１１１１により底板１１１に固定されているだけなので、ネジ１１１１を外すだけで、樹脂製シートＳ２を底板１１１から容易に取り外すことができる。そして、新たな樹脂製シートＳ２を、ネジ１１１１により底板１１１に固定すれば、樹脂製シートＳ２を容易に取り替えることができる。

なお、上述した実施形態では、一群の葉茎菜類と接するホッパー１１０の内面の静止摩擦係数を低減するため、一対の底板１１１の上面に樹脂製シートを取り付ける構成を例示したが、この構成に限定されず、一対の底板１１１の上面にエンボス加工を施すなど、一対の底板１１１の上面の静止摩擦係数を、一対の底板１１１をそのまま平板状に構成した場合よりも低減させることができる各種処理を行うことができる。なお、静止摩擦係数を低減させるための処理としては、公知の方法を適宜採用することができる。

また、本実施形態では、ホッパー１１０の一対の底板１１１から搬送装置２０の搬送面（コンベアー２５の上面）までの距離（葉茎菜類の落下距離）ができるかぎり短くなるように、一対の底板１１１の高さ方向における位置（あるいはコンベアー２５上面の高さ）が決定される。具体的には、一対の底板１１１の高さ方向における位置（あるいはコンベアー２５上面の高さ）は、一対の底板１１１を十分に開くことができる範囲において、一対の底板１１１からコンベアー２５上面までの距離をできるだけ短くすることが好ましい。一対の底板１１１からコンベアー２５上面までの距離が長いと、一群の葉茎菜類が底板１１１から落下した際の衝撃が大きくなり、一群の葉茎菜類のばらつきが大きくなってしまうためである。一対の底板１１１からコンベアー２５上面までの距離を短くするほど、一群の葉茎菜類が底板１１１から落下した際の衝撃を小さくすることができ、一群の葉茎菜類のばらつきを小さくすることができる。

また、本実施形態では、図３（Ａ）に示すように、計量槽１１の周縁部上面に、コネクター１７１およびエアー配管１７２を有す。コネクター１７１は、エアシリンダー１３０のオートスイッチに電力を供給するためのものであり、エアー配管１７２は、エアシリンダー１３０にエアーを供給するための継ぎ手である。本実施形態では、計量槽１１の周縁部上面にコネクター１７１およびエアー配管１７２を備えることで、計量槽１１のメンテナンス時に、計量槽１１の背面に回り込んで、コネクター１７１やエアー配管１７２への取り外しや取り付けを行う必要がなくなり、メンテナンスに係る負荷を軽減することができる。

制御部１３は、エアシリンダー１３０の駆動を制御することで、底板１１１の開閉動作を制御する。また、本実施形態では、エアシリンダー１３０がスピードコントローラーを有しており、当該スピードコントローラーが、底板１１１の開閉速度を制御する。特に、本実施形態において、当該スピードコントローラーは、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類を落下させた際の一群の葉茎菜類のばらつきを抑えるために、一対の底板１１１が開く速度をできるだけ高速に設定する。一方、一対の底板１１１の開く速度を高速にした場合に、一対の底板１１１が全開したタイミングでエアシリンダー１３０の駆動が急停止し、大きな騒音や振動が生じてしまうという問題があった。そこで、本実施形態に係るエアシリンダー１３０では、一対の底板１１１が全開しエアシリンダー１３０の駆動が停止する際に、エアシリンダー１３０の駆動速度を減速させることができるエアクッションを備える構成とすることが好ましい。これにより、エアシリンダー１３０の駆動速度を高速にした場合でも、一対の底板１１１が全開しエアシリンダー１３０が急停止する際に、エアクッションの作用によりエアシリンダー１３０が減速され、振動や騒音を低減することが可能となる。なお、本実施形態では、底板駆動装置として、クッション機能を有する一対のエアシリンダー１３０を用いて一対の底板１１１を開閉する構成を例示したが、この構成に限定されず、回転速度を制御可能な一対のモーターを用いて一対の底板１１１を開閉する構成としてもよい。この場合、一対の底板１１１が全開する直前に、一対の底板１１１が開く速度を一対のモーターを用いて遅くすることで、同様に、騒音や振動を低減することが可能となる。さらに、底板駆動装置の一部として、一対のショックアブソーバーを、一対の底板１１１が全開する直前に、一対の底板１１１が当該ショックアブソーバーと当接する位置に配置することで、一対の底板１１１が全開する直前の底板１１１の速度を低減させる構成とすることもできる。

また、図６に示すように、ホッパー１１０の開口部には、投入する葉茎菜類のサイズ間違いを防止するための仕切り部材１４０を有している。仕切り部材１４０は、図６に示すように、ホッパー１１０の開口部の短手方向に架橋することで、ホッパー１１０の開口部の大きさを制限する部材であり、作業者が、事前に決められたサイズを超えた葉茎菜類をホッパー１１０に投入することを防止できるように設計されている。本実施形態では、仕切り部材１４０の両端を、ホッパー１１０の長手方向側の周縁部に対向して設けられた、一対の溝１５０に嵌め込むことで、仕切り部材１４０を図６に示すようにホッパー１１０の開口部に架橋することが可能となっている。また、一対の溝１５０は、ホッパー１１０の長手方向に複数設けられており、作業者は、事前に決められた葉茎菜類のサイズに応じた溝１５０を選択し、仕切り部材１４０を嵌め込むことで、投入する葉茎菜類のサイズ間違いを防止し、事前に決められたサイズの葉茎菜類をホッパー１１０に投入することが可能となっている。

また、図７に示すように、ホッパー１１０の下には、一対の落下検知センサー１６０が設置されている。図７は、落下検知センサー１６０の設置位置を説明するための図である。落下検知センサー１６０は、たとえば、光電センサーであり、一方の投光器から射出した光線をもう一方の受光器で受光することで、ホッパー１１０に投下された一群の葉茎菜類がホッパー１１０から落下したかを検出することができる。たとえば、本実施形態では、計量器１２０で測定された一群の葉茎菜類の重量が所定の重量範囲となった場合に、制御部１３は、エアシリンダー１３０に、一対の底板１１１の開放を指示する。これにより、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類が落下することとなる。そして、制御部１３は、エアシリンダー１３０に一対の底板１１１の開放を指示した後に、落下検知センサー１６０から、一群の葉茎菜類を検知しないことを示す信号を取得した場合に、一群の葉茎菜類が落下したと判断し、底板１１１を閉めるように、エアシリンダー１３０に信号を送信し、エアシリンダー１３０に底板１１１を閉めさせる。これにより、本実施形態では、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類が落下して直ぐに、ホッパー１１０の底板１１１を閉じることができ、作業者の作業効率向上を図ることができるとともに、落下検知センサー１６０で一群の葉茎菜類を検出している間は、ホッパー１１０の底板１１１が閉じられないため、一群の葉茎菜類を底板１１１で挟んで傷付けてしまうことを防止することができる。

さらに、本実施形態において、葉茎菜類計量装置１０は、図６に示すように、ホッパー１１０の上方に測域センサー１６を有している。測域センサー１６は、ホッパー１１０の上方から、２つのホッパー１１０の開口部を含むエリアを監視エリアとして、当該監視エリアに監視対象物が存在しないかを検知する。なお、図６においては、測域センサー１６の監視エリアをグレーの塗りつぶしで示す。測域センサー１６は、作業者の手が一対の底板１１１で挟まれないように監視を行うものであり、ホッパー１１０の開口部を含む監視エリアに、作業者の手などの対象物があるかを検知し、検知結果を制御部１３に送信する。制御部１３は、たとえば、計量器１２０により測定された一群の葉茎菜類の重量が所定の重量範囲となり、かつ、測域センサー１６により作業者の手などの対象物が検知されなかった場合に、一対の底板１１１を開放するようにエアシリンダー１３０を駆動させることができる。また、制御部１３は、一対の底板１１１を閉める動作を行っている間に、測域センサー１６により作業者の手などの対象物が検知された場合には、一対の底板１１１を開放するようにエアシリンダー１３０を駆動させることができる。このように、測域センサー１６の検知結果に基づいて、一対の底板１１１の動作を制御することで、作業者の安全性を高めることができる。なお、測域センサー１６に代えて、ホッパー１１０の開口部に作業者の手がないかを検知する方法として、ホッパー１１０の周縁部上面に光電センサー（投光器と受光器）を設け、ホッパー１１０の開口部よりも少し高い位置において、光電センサーの投光器から水平方向に光を照射することで、ホッパー１１０の開口部に作業者の手などの物体が存在するかを検知する構成とすることもできる。ただし、このように光電センサーを設けた場合、ホッパー１１０の周縁部に光電センサーを設置するためのスペースが必要となる。また、ホッパー１１０に投入された葉茎菜類の嵩が高い場合（光電センサーよりも高い位置に葉茎菜類が飛び出してしまう場合）に、このような葉茎菜類を光電センサーで検知し続けてしまい、ホッパー１１０を適切に制御できないおそれがある。これに対して、測域センサー１６を用いた場合には、このような問題が生じないため、葉茎菜類計量装置１０の省スペース化を図ることができ、嵩の高い葉茎菜類への対応も可能となる。

葉茎菜類計量装置１０の計量槽１１の下には、搬送装置２０が配置されている。本実施形態において、搬送装置２０は、図１に示すように、コンベアー２５を有する装置であり、ホッパー１１０から落下した一群の葉茎菜類を、コンベアー２５により包装装置３０まで自動で搬送する。

また、搬送装置２０には、コンベアー２５を駆動するためのコンベアモーター（不図示）が内蔵されている。さらに、本実施形態では、図８に示すように、コンベアモーターの回転に連動して回転駆動する伝達部２２と、複数のスリット２３１を有し、伝達部２２に連結され伝達部２２と共に回転する回転盤２３と、回転盤２３に形成されたスリット２３１を検知する光電センサー２１も有している。光電センサー２１は、たとえば近赤外線センサーやフォトインタラプターなどであり、回転盤２３に形成されたスリット２３１を検知し、検知結果を制御部１３に送信する。これにより、制御部１３は、光電センサー２１がスリット２３１を検知した回数に基づいて、コンベアー２５による搬送距離を算出することができる。なお、図８は、搬送装置２０に内蔵される回転盤２３および光電センサー２１周辺の概要図である。

そして、制御部１３は、算出したコンベアー２５の搬送距離に基づいて、ホッパー１１０から落下した一群の葉茎菜類が、搬送方向下流側にある他のホッパー１１０の下に存在するかを判断し、他のホッパー１１０の下に一群の葉茎菜類が存在しない場合のみに、他のホッパー１１０から一群の葉茎菜類を落下させるように、複数のホッパー１１０の動作を制御する。たとえば、制御部１３は、上流側のホッパー１１０Ａから一群の葉茎菜類Ｘを落下させた場合、一群の葉茎菜類Ｘを落下させた後のコンベアー２５の搬送距離がホッパー１１０間のピッチ（ホッパー１１０Ａとその下流に位置するホッパー１１０Ｂとのピッチ）と等しくなった場合に、一群の葉茎菜類Ｘは、下流側のホッパー１１０Ｂの下に位置すると判断する。この場合、制御部１３は、ホッパー１１０Ｂに一群の葉茎菜類Ｙが投入された場合でも、ホッパー１１０Ｂに投入された一群の葉茎菜類Ｙを落下させずに待機させ、ホッパー１１０Ａから落下した一群の葉茎菜類Ｘがホッパー１１０Ｂよりもさらに下流側に位置するホッパー１１０Ｃの下まで移動したタイミングで、ホッパー１１０Ｂに投入された一群の葉茎菜類Ｙを落下させるように制御する。

また、葉茎菜類計量装置１０は、図２に示すように、作業者が作業を行うための作業台１４を有している。作業台１４は、作業者が計量槽１１に近づくため、作業台１４が計量槽１１側にせり出ている拡張部１４１を有している。拡張部１４１を設けることで、作業者が一群の葉茎菜類を計量槽１１に投入しやすくなり作業者の負担を軽減することができるとともに、作業者の姿勢が安定し安全性を高めることができる。なお、葉茎菜類計量装置１０のメンテナンス時において、拡張部１４１が邪魔となる場合が想定されるため、本実施形態において、拡張部１４１は取り外し容易に構成されている。すなわち、本実施形態では、図９に示すように、作業台１４の本体部１４３に一対の突出部材１４２が固定されている。一対の突出部材１４２は、鉛直方向に立設された立設部１４２１を有し、また、拡張部１４１の脚部を挟み込むための幅を空けて設置されているため、突出部材１４２の上に拡張部１４１を載せるように、突出部材１４２と拡張部１４１とを係合することで、拡張部１４１は、本体部１４３と連続した状態で、本体部１４３に前後左右方向に固定されることとなる。また、メンテナンス時に拡張部１４１が邪魔な場合には、拡張部１４１を持ち上げるだけで、拡張部１４１を容易に取り外すことができる。なお、図９は、本実施形態に係る作業台１４を示す斜視図であり、作業台１４を下側から見た図である。

また、図２に示すように、葉茎菜類計量装置１０のフレーム１５には、補強部材１５１が設置されている。具体的には、補強部材１５１は、図１０に示すように、補強部材１５１の両端部がネジ１５３により連結部材１５２に締結されている。また、連結部材１５２は、フレーム１５本体と連結しており、これにより、補強部材１５１はフレーム１５本体に固定されている。補強部材１５１により、フレーム１５の機械的強度を高めることができるが、補強部材１５１が設置されていると、葉茎菜類計量装置１０のメンテンナンス時に、搬送装置２０を葉茎菜類計量装置１０から引き出すこと（あるいは葉茎菜類計量装置１０を搬送装置２０から引き出すこと）ができなくなるため、本実施形態では、補強部材１５１が容易に取り外し可能に設置されている。具体的には、図１０に示すように、補強部材１５１は、連結部材１５２を介してフレーム１５本体に固定されているため、メンテナンス時には、ネジ１５３を外すだけで、補強部材１５１をフレーム１５本体から取り外すことが可能となっている。

さらに、本実施形態に係る搬送装置２０では、図１１に示すように、コンベアー２５の上側に、一対のガイド部材２６が立設されている。図１１は、本実施形態に係るガイド部材２６を示す概要図である。本実施形態において、一対のガイド部材２６は、コンベアー２５を挟んで対向するように立設されているとともに、葉茎菜類計量包装装置１全体に亘りコンベアー２５の搬送方向に連続して立設されている。また、一対のガイド部材２６は、板状の部材であるが、図１１に示すように、上側において一対のガイド部材２６間の幅が広くなるように屈折して形成されている。これにより、一群の葉茎菜類がホッパー１１０から落下する際、ガイド部材２６が一群の葉茎菜類をガイドすることで、一群の葉茎菜類の姿勢のばらつきを抑制するとともに、一群の葉茎菜類の落下位置を調整することが可能となっている。また、本実施形態では、ガイド部材２６における摩擦抵抗を減らすため、ガイド部材２６の表面（一群の葉茎菜類と接する面）に、エンボス加工やテフロンコーティングなどの表面処理が施されている。

包装装置３０は、搬送装置２０により搬送された一群の葉茎菜類を包装袋に包装する。包装装置３０は、公知の包装装置を用いることができる。なお、本実施形態では、一群の葉茎菜類を包装袋に包装する包装装置３０を例示しているが、包装装置３０として、一群の葉茎菜類を結束する結束装置を用いてもよい。また、包装装置３０は、包装機能に加えて結束機能も有し、一群の葉茎菜類を結束した後に包装袋に包装する装置としてもよい。

以上のとおり、本実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１において、葉茎菜類計量装置１０の計量槽１１は、一対の底板１１１を有するホッパー１１０と、一対の底板１１１を開閉するためのエアシリンダー１３０を有している。ここで、一対の底板１１１を開く速度が速いほど、ホッパー１１０から落下した際の一群の葉茎菜類のばらつきを低減することができるが、一対の底板１１１を開く速度を速くし過ぎてしまうと、一対の底板１１１の全開時に一対の底板１１１が急停止して、大きな振動や騒音が生じてしまう場合があった。これに対して、本実施形態においては、エアシリンダー１３０がエアクッション機能を有するため、一対の底板１１１を開く速度を速くしても、一対の底板１１１の全開時の振動や騒音を抑制することができる。

また、本実施形態において、一群の葉茎菜類の搬送方向と一対の底板１１１の長手方向とが略同一となるように、ホッパー１１０を配置することで、一群の葉茎菜類の落下回数を少なくし、一群の葉茎菜類のばらつきを抑えることができる。さらに、本実施形態では、ホッパー１１０の開口部の複数箇所に、仕切り部材１４０を設置可能となっており、仕切り部材１４０の位置を変えることにより、ホッパー１１０に投入する一群の葉茎菜類のサイズ間違いを有効に防止することでもできる。

さらに、本実施形態においては、一対の底板１１１の上面がテフロンシートなどの樹脂製シートからなり、あるいは、一対の底板１１１の上面にエンボス加工をすることで、一対の底板１１１の上面の静止摩擦係数μを低減することができ、一対の底板１１１を滑り落ちる一群の葉茎菜類のばらつきを抑制することができる。また、本実施形態では、計量槽１１の下方に落下検知センサー１６０を備え、落下検知センサー１６０からの信号に基づいて、計量槽１１の一対の底板１１１を閉じる動作を制御することで、一対の底板１１１による一群の葉茎菜類の挟み込みを防止することができる。さらに、本実施形態では、測域センサー１６を備えることで、ホッパー１１０の開口部における作業者の手の存在を上方から適切に監視することもできる。また、搬送装置２０と葉茎菜類計量装置１０との間に、葉茎菜類計量装置１０から落下する一群の葉茎菜類の落下位置を制御する一対のガイド部材２６を設けることで、一群の葉茎菜類のばらつきを抑制することもできる。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１ａについて説明する。図１２は、第２実施形態に係る計量槽１１ａを示す斜視図であり、図１３は、第２実施形態に係るホッパー１１０ａの要部拡大図である。なお、図１３（Ａ）は、ホッパー１１０ａにおいて一対の底板１１１ａが閉じた状態を示す図であり、図１３（Ｂ）は、ホッパー１１０ａにおいて一対の底板１１１ａが開いた状態を示す図である。図１２および図１３に示すように、第２実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１ａでは、ホッパー１１０ａの構造が第１実施形態のホッパー１１０と異なること以外は、第１実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１と同様の構造を有し、第１実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１と同様に動作する。

図１２および図１３に示すように、第２実施形態に係るホッパー１１０ａでは、一対の底板１１１ａが樹脂製シートＳ４により構成されている。具体的には、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、樹脂製シートＳ４の一方の端部を長辺壁部１１３ａに固定するとともに、もう一方の端部を回転シャフト１１６に固定し、樹脂製シートＳ４の途中をスライドシャフト１１９で折り返し、テンションを張った状態とすることで、一対の底板１１１ａを構成している。なお、第２実施形態においても、支持板１１２は、第１実施形態と同様に構成され、第１実施形態と同様に、上面に樹脂製シートＳ３が設けられている。

本実施形態において、回転シャフト１１６は、モーター１１６１に連結されており、モーター１１６１が回転シャフト１１６を回転させることで、樹脂製シートＳ４を巻き取り、あるいは、樹脂製シートＳ４を送り出すことが可能となっている。また、スライドシャフト１１９は、ガイド１１８内をスライドするようにガイド１１８内に配置されており、またスライドシャフト１１９にはバネ１１７が連結されている。バネ１１７は、荷重がかかっていない場合には、図１３（Ａ）に示す状態となるが、回転シャフト１１６により樹脂製シートＳ４が巻き取られスライドシャフト１１９が回転シャフト１１６側にスライドしている場合に、バネ１１７に荷重が付加され、図１３（Ｂ）に示すように、バネ１１７は収縮する。

これにより、第２実施形態に係るホッパー１１０ａでは、以下のように動作することができる。すなわち、一対の底板１１１ａを閉じる場合には、制御部１３から回転シャフト１１６を回転させるモーター１１６１に信号が出力され、回転シャフト１１６に巻き取られた樹脂製シートＳ４が送り出される。これにより、バネ１１７の復元力により一対のスライドシャフト１１９が互いに近接する方向（回転シャフト１１６から離れる方向）にスライドし、その結果、図１３（Ａ）に示すように、樹脂製シートＳ４が互いに近接するまで張り出し、一対の底板１１１ａが閉じられる。また、一対の底板１１１ａを開く場合には、制御部１３から回転シャフト１１６を回転させるモーター１１６１に信号が出力され、回転シャフト１１６が樹脂製シートＳ４を巻き取る。これにより、バネ１１７が収縮し、スライドシャフト１１９が互いに離れる方向（回転シャフト１１６に近づく方向）にスライドする。その結果、図１３（Ｂ）に示すように、樹脂製シートＳ４が互いに離れる方向へと引っ張られ、一対の底板１１１ａが開くこととなる。

以上のように、第２実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１ａでは、図１２および図１３に示すように、樹脂製シートＳ４を板状部材で支持するのではなく、樹脂製シートＳ４を空中に張った状態にし、樹脂製シートＳ４を巻き取り可能な巻き取り機構（回転シャフト１１６、モーター１１６１、バネ１１７、ガイド１１８およびスライドシャフト１１９など）と、樹脂製シートＳ４を送り出し可能な送り出し機構（同じく回転シャフト１１６、モーター１１６１、バネ１１７、ガイド１１８およびスライドシャフト１１９など）を備えることで、一対の底板１１１ａ全体を樹脂製シートＳ４で構成することができ一群の葉茎菜類を円滑にホッパー１１０ａから落下させることができるとともに、巻き取り機構により樹脂製シートＳ４を巻き取るだけで一対の底板１１１ａを開くことができ、送り出し機構により樹脂製シートＳ４を送り出すだけで一対の底板１１１ａを閉じることができる。特に、第２実施形態では、一対の底板１１１を下方向に回動させずに、樹脂製シートＳ４を回転シャフト１１６ｄで巻き取り／送り出すだけで一対の底板１１１を開閉することができるため、一対の底板１１１とコンベアー２５上面との距離を短くすることができ、その結果、一群の葉茎菜類のばらつきをより低減することが可能となる。また、第２実施形態では、樹脂製シートＳ４の巻き取り機構および送り出し機構として、バネ１１７、ガイド１１８およびスライドシャフト１１９を備えることで、樹脂製シートＳ４を、テンションを高めたまま巻き取り、かつ、テンションを高めたまま送り出すことが可能となっている。

≪第３実施形態≫
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１４および図１５は、第３実施形態に係る受取機構１８周辺を示す斜視拡大図である。また、図１４はホッパー１１０から一群の葉茎菜類を受け取る際の受取機構１８の状態を示す図であり、図１５は、受取機構１８から一群の葉茎菜類を搬送装置２０に引き渡す際の状態を示す図である。図１４および図１５に示すように、第３実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１ｂでは、葉茎菜類計量装置１０と搬送装置２０との間に、受取機構１８を備える点において、第１実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１と異なるが、それ以外は、第１実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１と同様の構造を有し、第１実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１と同様に動作する。

第３実施形態において、受取機構１８は、一対の受け台１８１と、一対の駆動部１８２とを有している。受け台１８１は、図１４および図１５に示すように、櫛状の構造を有し、一群の葉茎菜類と接する面積を低減するように構成されている。また、一対の受け台１８１は、互いに近接する場合には、図１４に示すように、一群の葉茎菜類を一対の受け台１８１で保持することができ、図１５に示すように、互いに離れた場合には、一群の葉茎菜類を受け台１８１から落下させることが可能となっている。なお、図１４および図１５に示す例において、受け台１８１は櫛状の構造となっているが、板状の構造とすることも可能である、

一対の駆動部１８２は、一対の受け台１８１をそれぞれ駆動するモーターやアクチュエーターであり、受け台１８１を上下方向に移動させるだけではなく、受け台１８１を左右方向（一対の受け台１８１が互いに近づく／離れる方向）にも移動させることができる。なお、本実施形態において、駆動部１８２は、制御部１３の制御に基づいて、受け台１８１を移動させる。

具体的には、制御部１３は、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類を落下させる際に、一対の駆動部１８２に信号を送信し、図１４に示すように、一対の受け台１８１をホッパー１１０に近い位置（一対の底板１１１を開いて一群の葉茎菜類を落下させることが可能な位置）まで上昇させる。これにより、底板１１１と受け台１８１との距離が短くなり、一群の葉茎菜類の落下距離を小さくすることができるため、一群の葉茎菜類のばらつきを抑えることが可能となる。また、制御部１３は、ホッパー１１０から葉茎菜類を落下させる際には、一対の受け台１８１の櫛部が互いに交互するように、一対の受け台１８１を左右方向（一対の受け台１８１が互いに近づく方向）に移動させることで、一対の受け台１８１で一群の葉茎菜類を適切に保持することができる。

一方、制御部１３は、一群の葉茎菜類を受取機構１８から搬送装置２０に落下させる際には、図１５に示すように、受け台１８１を搬送装置２０のコンベアー２５上面に近い位置まで下降させるとともに、一対の受け台１８１を左右方向（一対の受け台１８１が離れる方向）にそれぞれ移動させ、一群の葉茎菜類を搬送装置２０のコンベアー２５上面に落下させる。この場合も、受け台１８１から搬送装置２０までの距離が短くなるため、一群の葉茎菜類のばらつきを抑えることが可能となる。

以上のように、第３実施形態に係る葉茎菜類計量包装装置１ｂは、搬送装置２０と葉茎菜類計量装置１０との間に、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類を受け取り、搬送装置２０に一群の葉茎菜類を引き渡す受取機構１８を有している。受取機構１８は、上下方向に移動可能となっているため、ホッパー１１０から一群の葉茎菜類を受け取る際の一群の葉茎菜類の落下距離、および、搬送装置２０に一群の葉茎菜類を引き渡す際の一群の葉茎菜類の落下距離を短くすることができ、その結果、一群の葉茎菜類のばらつきを抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、上述した実施形態では、搬送装置２０がガイド部材２６を有する構成を例示したが、葉茎菜類計量装置１０がガイド部材２６を有する構成とすることができる。また、第２実施形態または第３実施形態では、ガイド部材２６を設けない構成とすることもできる。また、上述した第３実施形態では、葉茎菜類計量装置１０と搬送装置２０との間に受取機構１８を備える構成と例示したが、受取機構１８は、葉茎菜類計量装置１０が有する構成としてもよいし、搬送装置２０が有する構成としてもよいし、独立して設置可能な構成としてもよい。

また、上述した第３実施形態では、上下方向に移動する受け台１８１を有する構成を例示したが、この構成に代えて、計量槽１１を上下駆動機構に載せ、ホッパー１１０を搬送装置２０のコンベアー２５上面に近い位置まで下降させてから、一対の底板１１１を開き、一群の葉茎菜類を落下させる構成とすることもできる。

１，１ａ，１ｂ…葉茎菜類計量包装装置
１０…葉茎菜類計量装置
１１…計量槽
１１０…ホッパー
１１１…底板
１１２…支持板
１１２１…上部
１１３…長辺壁部
１１４，１１５…ネジ
１１６…回転シャフト
１１６１…モーター
１１７…バネ
１１８…ガイド
１１９…スライドシャフト
１１１１…ネジ
１２０…計量器
１３０…エアシリンダー
１４０…仕切り部材
１５０…溝
１６０…落下検知センサー
１７１‥コネクター
１７２‥エアー配管
１３…制御部
１４…作業台
１４１…拡張部
１４２…突出部材
１４２１…立設部
１４３…本体部
１５…フレーム
１５１…補強部材
１５２…連結部材
１５３…ネジ
１６…測域センサー
１８…受取機構
１８１…受け台
１８２…駆動部
２０…搬送装置
２１…光電センサー
２２…伝達部
２３…回転盤
２３１…スリット
２５…コンベアー
２６…ガイド部材
３０…包装装置

Claims (16)

1. 一群の葉茎菜類が投入されるホッパーおよびホッパー開閉装置を有し、前記ホッパーに投入された一群の葉茎菜類を計量する複数の計量槽を備え、
   前記ホッパーは、開閉可能な一対の底板を備え、
   前記ホッパー開閉装置は、前記一対の底板を開閉する底板駆動装置を備え、
   前記底板駆動装置が、前記一対の底板を全開する際に生じる振動を緩和させる機能を備えることを特徴とする葉茎菜類計量装置。
2. 前記ホッパーは、前記葉茎菜類の搬送方向と前記一対の底板の長手方向とが略同一となるように配置される、請求項１に記載の葉茎菜類計量装置。
3. 前記ホッパーの開口部の複数箇所に、仕切り部材を設置可能であり、
   前記仕切り部材の位置を変えることにより、投入可能な葉茎菜類のサイズを制限することができる、請求項１または２に記載の葉茎菜類計量装置。
4. 前記一対の底板の上面が樹脂製シートからなる、請求項１ないし３のいずれかに記載の葉茎菜類計量装置。
5. 前記樹脂製シートを巻き取り可能な巻き取り機構と、
   前記樹脂製シートを送り出し可能な送り出し機構と、を有し、
   前記一対の底板は前記樹脂製シートにより構成されており、
   前記巻き取り機構により前記樹脂製シートを巻き取ることで前記一対の底板を開くことができ、
   前記送り出し機構により前記樹脂製シートを送り出すことで前記一対の底板を閉じることができる、請求項４に記載の葉茎菜類計量装置。
6. 前記巻き取り機構は、前記樹脂製シートを、テンションを付与した状態で巻き取り可能であり、
   前記送り出し機構は、前記樹脂製シートを、テンションを付与した状態で送り出し可能である、請求項５に記載の葉茎菜類計量装置。
7. 前記一対の底板の上面にエンボス加工がされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の葉茎菜類計量装置。
8. 前記底板駆動装置が、クッション機能を有する一対のエアシリンダー、回転速度を制御可能な一対のモーター、または、一対のショックアブソーバーを備えてなる、請求項１ないし７のいずれかに記載の葉茎菜類計量装置。
9. 前記計量槽ごとに、前記計量槽の下方に落下検知センサーを備え、
   前記計量槽の下方に設置された前記落下検知センサーからの信号に基づいて、当該計量槽の前記一対の底板を閉じる動作が制御される、請求項１ないし８のいずれかに記載の葉茎菜類計量装置。
10. 前記ホッパーの開口部における人の手の存在を上方から監視する測域センサーを備える、請求項１ないし９のいずれかに記載の葉茎菜類計量装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の葉茎菜類計量装置と、
    前記複数の計量槽の下方に配置され、前記複数の計量槽で計量した一群の葉茎菜類を搬送する搬送装置と、を有する、葉茎菜類計量搬送装置。
12. 前記搬送装置と前記葉茎菜類計量装置との間に、前記葉茎菜類計量装置から落下する一群の葉茎菜類の落下位置を制御する一対のガイド部材が設けられている、請求項１１に記載の葉茎菜類計量搬送装置。
13. 前記搬送装置と前記葉茎菜類計量装置との間に、前記ホッパーから一群の葉茎菜類を受け取り、前記搬送装置に一群の葉茎菜類を引き渡す受取機構を有する、請求項１１または１２に記載の葉茎菜類計量搬送装置。
14. 請求項１１ないし１３のいずれかに記載の葉茎菜類計量搬送装置と、
    前記搬送装置により搬送された一群の葉茎菜類を包装袋に包装する包装装置と、を有する、葉茎菜類計量包装装置。
15. 前記計量槽で計量した一群の葉茎菜類が、複数の前記搬送装置に移載されることなく、前記包装装置まで搬送される、請求項１４に記載の葉茎菜類計量包装装置。
16. 前記計量槽で計量された一群の葉茎菜類が、前記搬送装置により、姿勢変更されることなく前記包装装置まで搬送される、請求項１４または１５に記載の葉茎菜類計量包装装置。

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